Spatial cellular communication in pancreatic cancer microenvironments
Pankreatik kanser mikroçevrelerinde uzamsal hücresel iletişimler
- Tez No: 837692
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR PİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoinformatik ve Sistem Biyolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Bu tez çalışmasında, pankreatik duktal adenokarsinom (PDAC) hastalarının biyopsi örneklerindeki hücresel heterojenite ve immünsüpresif tümör mikroçevresini ortaya çıkarmak için incelenmiştir. Farklı çözünürlüğe sahip iki farklı yöntem (uzamsal transkriptomik ve tek hücre RNA sekanslaması) ile toplanan ve sekanslanan transkriptomik veriler, analiz işlemine tabii tutulmuştur. Tezin ilk kısmında, veriler bireysel ve buna ek olarak birbirlerine entegre bir şekilde analiz edilmiştir. İkinci kısımda ise, hücreler arası iletişim dinamiklerinin incelenmesiyle biyolojik yorumlamalar yapılmıştır. Veri analizi kısmında, entegrasyon öncesinde eksik veri problemlerinden kaynaklanan veri kısıtlamalarının giderilmesi amaçlanmıştır. Bu nedenle, literatürde bulunan farklı veri tamamlama yöntemleri kullanılarak karşılaştırma analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, uzamsal transkriptomik verilerindeki eksik veriyi tamamlama konusunda literatürde hala bir boşluk olduğunu gösterirken tek hücre RNA sekanslaması ile elde edilen veriler için tamamlama metotlarının dikkatli bir şekilde uygulanması gerektiğini ortaya konulmuştur. Ayrıca, uzamsal transkriptomiklerde hücre tiplerinin doğru tanımlanması için yeni dekonvolüsyon (ters evrişim) yöntemlerinin gerekliliği gösterilmiştir. Biyolojik yorumlama kısım ise hücre tiplerinin kendi içlerinde ve başka hücreler aarsında kurulan iletişim profillerinin hem örneklerdeki hücre tipleri hem de histolojik biyopsilerdeki bölgeler için ortaya çıkarılmasını içermektedir. Elde edilen çıktılar, tümör ilişkili makrofajların (TAM`lar), immünsüpresif ortam sağlamak için rol alarak tümör mikroçevresinin düzenlenmesinde merkezi hücre tipi olarak hareket ettiğini göstermiştir. TAM`ların kanser hücreleri ve tümör baskılayıcı immün hücreleriyle birlikte kolokalize oldukları tespit edilmiştir. LGALS9, TAM`ların diğer hücrelerle iletişiminde ana bileşen olarak bulunmuştur. Bu çalışma, PDAC örneklerinde P4HB'nin yukarı regülasyonu scRNA-seq ve uzamsal transkriptomik ile literatürde ilk gösteren çalışmadır. Ayrıca, LGALS9'un P4HB ile etkileşimi, en çok gözlemlenen çiftlerden biri olarak bulunmuştur. Bu etkileşimin kombinasyonlu immünoterapilerde hedef olarak daha fazla araştırlmasının önemli olduğunu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the cellular heterogeneity in biopsy samples from pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) patients were examined to reveal the cellular interactions in immunosuppressive tumor microenvironment. The transcriptomics data collected and sequenced by using two different methods with different resolutions (spatial and single cell) were analyzed. In the first part, the datasets were analyzed both individually and also integratively, whereas in the second part, the biological interpretations were performed by the examination of cell-to-cell communication dynamics. In the data analysis part, the limitations of datasets due to dropout problems were aimed to be removed before the integration. Hence, different imputation methods were benchmarked. The results indicated that there is still a huge gap in accurate imputation of spatial transcriptomics while the imputation should be performed for scRNA-seq datasets with caution. Also, we showed that new deconvolution methods for correct identification of the cell types in spatial transcriptomics are still required. The biological interpretation part was based on inter-cellularcommunication profiles between and within the cell types in the samples and also between and within the domains of the histological biopsies. The results indicated that the tumor-associated macrophages (TAMs) act as the central cell type in the regulation of tumor microenvironment by contributing to the immunosuppressive environment. They were found to be colocalized with the tumor suppressor immune cells and cancer cells. LGALS9 was found to be the main component in the communication of TAMs with the other cells. This study is the first work in the literature which demonstrates the upregulation of P4HB in PDAC with the scRNA-seq and spatial transcriptomics. Additionally, the interaction of LGALS9 with P4HB was found as one of the most frequently employed pairs which demostrates its importance as a potential target in the combinatory immunotherapies for PDAC.
Benzer Tezler
- Hücresel mımo haberleşme sistemlerinde antenler arası ortak etkileşimin etkileri
Effects of mutual coupling between the antennas on the cellular mimo systems
MEHMET AKİF BAKIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Akıllı antenlerin hücresel iletişim sistemlerinde tıkanma ve kesinti olasılığı ile güvenilirliğe etkilerinin incelenmesi
An investigation into the effect of smart antennas on blocking and outage probabilities and reliability in cellular communication systems
HALİL İBRAHİM ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2004
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HAYDAR KAYA
- Çok kullanıcılı yoğun çok girişli çok çıkışlı sistemler için sıkıştırılmış algılama tabanlı kanal kestirimi
Compressed sensing based channel estimation for multiuser massive multiple input multiple output systems
MEVLÜT ÖZGÜR DEMİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK TOKER
- On interaction patterns in proteins
Protein etkileşim örüntüleri üzerine
GİZEM ÖZBAYKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiSabancı ÜniversitesiBilim ve Teknoloji Stratejileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ RANA ATILGAN
- Next-generation MIMO systems: From index modulation to deep learning
Yeni nesil çok-girişli çok-çıkışlı sistemler: İndis modülasyonundan derin öğrenmeye
BURAK ÖZPOYRAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR